【実施例】
【0013】
図1は、本実施例に係る計測システムの構成を示す図である。
図1に示すように、この計測システムは、サーバ60と、情報処理装置100とを有する。サーバ60と、情報処理装置100とは、ネットワーク50を介して相互に接続される。また、情報処理装置100は、加速度センサ10a〜10dとの間で無線通信を行う。
【0014】
対象者5a,5b,5c,5dは、ウェアラブルな加速度センサ10a〜10bを装着する。ここでは、対象者5a〜5dを示すが、その他の対象者が含まれていても良い。以下の説明では適宜、対象者5a〜5dをまとめて、対象者5と表記する。
【0015】
対象者5は、計測者(図示略)の運動開始の合図を確認すると、運動を開始し、運動終了の合図を確認すると、運動を終了する。本実施例では一例として、対象者5は、運動として、縄跳びを行うものとする。
【0016】
加速度センサ10a〜10dは、3軸方向の加速度を計測する加速度センサである。以下の説明では適宜、加速度センサ10a〜10dをまとめて、加速度センサ10と表記する。加速度センサ10は、3軸方向の加速度と、時刻とを対応付けた計測データを、情報処理装置に送信する。計測データには、加速度センサ10を一意に識別するセンサID(Identification)が付与されているものとする。なお、加速度センサ10にはタイマが内蔵されており、加速度センサ10のタイマと、情報処理装置100のタイマとは、事前に時刻同期を行っているものとする。
【0017】
サーバ60は、情報処理装置100から送信される計測データを受信し、蓄積する装置である。サーバ60は、蓄積した計測データを解析して、対象者5の運動能力を解析する。
【0018】
情報処理装置100は、加速度センサ10から計測データを受信し、計測データから、対象者5が運動を開始した開始時刻から、所定時間後の終了時刻までの一定時間長の部分計測データを登録する装置である。たとえば、情報処理装置100は、計測者が運動開始の合図を行った時刻近傍の時間帯において、対象者に装着された加速度が立ち上がる時刻から所定時間後までの計測データを、部分計測データとして抽出する。
【0019】
図2は、情報処理装置の処理を説明するための図である。
図2に示す例では、計測データ6a,6b,6cのグラフを示す。計測データ6a,6b,6cは、加速度センサ10a,10b,10cが計測した計測データである。計測データ6a,6b,6cのグラフの横軸は時間軸であり、縦軸は垂直方向の加速度に対応する軸である。また、計測者が運動開始の合図を行った時刻を「ts」とし、運動終了の合図を行った時刻を「te」とする。
【0020】
計測データ6aについて説明する。情報処理装置100は、時刻「ts」を基準とした時間帯7を設定する。この時間帯7の開始時刻は、「ts−t1」であり、終了時刻は「ts+t1」である。「t1」は、予め計測者に設定される時間である。情報処理装置100は、時間帯7において、垂直方向の加速度が最初に閾値αを超えるポイント8aを特定する。情報処理装置100は、ポイント8aから計測データ6aの波形を辿り、加速度が立ち上がりを開始する開示時刻ts10aを特定する。
【0021】
情報処理装置100は、開始時刻ts10aから所定時間(たとえば、60s(second))後の終了時刻te10aを特定する。情報処理装置100は、開始時刻ts10a〜te10aまでの部分計測データを、対象者5aの計測データとして抽出する。なお、計測データ6aのケースでは、運動開始の合図を行った時刻「ts」と、開始時刻ts10aとが一致しており、対象者5aは、計測者の開始の合図に合わせて運動を開始できていると言える。
【0022】
計測データ6bについて説明する。情報処理装置100は、時刻「ts」を基準とした時間帯7を設定する。時間帯7に関する説明は、上記のものと同様である。情報処理装置100は、時間帯7において、垂直方向の加速度が最初に閾値αを超えるポイント8bを特定する。情報処理装置100は、ポイント8bから計測データ6bの波形を辿り、加速度が立ち上がりを開始する開示時刻ts10bを特定する。
【0023】
情報処理装置100は、開始時刻ts10bから所定時間(たとえば、60s)後の終了時刻te10bを特定する。情報処理装置100は、開始時刻ts10b〜te10bまでの部分計測データを、対象者5bの計測データとして抽出する。なお、計測データ6bのケースでは、開始時刻ts10bが、運動開始の合図を行った時刻「ts」よりも前であるため、計測者の開始の合図よりも前に、運動を開始していると言える。
【0024】
計測データ6cについて説明する。情報処理装置100は、時刻「ts」を基準とした時間帯7を設定する。時間帯7に関する説明は、上記のものと同様である。情報処理装置100は、時間帯7において、垂直方向の加速度が最初に閾値αを超えるポイント8cを特定する。情報処理装置100は、ポイント8cから計測データ6cの波形を辿り、加速度が立ち上がりを開始する開示時刻ts10cを特定する。
【0025】
情報処理装置100は、開始時刻ts10cから所定時間(たとえば、60s)後の終了時刻te10cを特定する。情報処理装置100は、開始時刻ts10c〜te10cまでの部分計測データを、対象者5cの計測データとして抽出する。なお、計測データ6cのケースでは、開始時刻ts10cが、運動開始の合図を行った時刻「ts」よりも後であるため、計測者の開始の合図よりも遅れて、運動を開始していると言える。
【0026】
上記のように、情報処理装置100は、対象者5が、計測者の合図に合わせて運動を開始することが出来ない場合であっても、対象者5が運動を開始してから終了するまでの計測データを一律に登録することができる。
【0027】
次に、
図1に示した情報処理装置100の構成の一例について説明する。
図3は、本実施例に係る情報処理装置の構成を示す機能ブロック図である。
図3に示すように、この情報処理装置100は、通信部110と、入力部120と、表示部130と、タイマ140と、記憶部150と、制御部160とを有する。たとえば、情報処理装置100は、タブレット端末や、ノートPC(Personal Computer)、スマートフォン等に対応する。
【0028】
通信部110は、加速度センサ10との間で無線通信を実行する通信装置である。また、通信部110は、サーバ60と無線通信または有線による通信を行う。後述する制御部160は、通信部110を介して、加速度センサ10、サーバ60とデータをやり取りする。
【0029】
入力部120は、情報処理装置100に各種の情報を入力するための入力装置である。入力部120は、入力ボタン、タッチパネル等に対応する。たとえば、計測者は、対象者5に対して運動の開始の合図を行ったタイミングで、入力部120を操作し、開始の合図を行った旨の情報を入力する。計測者は、対象者5に対して運動の終了の合図を行ったタイミングで、入力部120を操作し、終了の合図を行った旨の情報を入力する。また、計測者は、入力部120を操作して、後述する対象者管理テーブル153を更新してもよい。
【0030】
表示部130は、制御部160から出力される各種の情報を表示する表示装置である。表示部130は、液晶モニタ、タッチパネル等の表示装置に対応する。
【0031】
タイマ140は、制御部160に時刻情報を出力するタイマである。タイマ140は、加速度センサ10に内蔵されるタイマとの間で、事前に時刻同期を行う。
【0032】
記憶部150は、バッファ151と、合図時刻情報152と、対象者管理テーブル153と、計測結果テーブル154とを有する。記憶部150は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ(Flash Memory)などの半導体メモリ素子や、HDD(Hard Disk Drive)などの記憶装置に対応する。
【0033】
バッファ151は、加速度センサ10から送信される計測データを保持するバッファである。
図4は、バッファのデータ構造の一例を示す図である。
図4に示すように、この計測データは、センサIDと、計測データとを対応付けて保持する。センサIDは、加速度センサ10を一意に識別する情報である。計測データは、該当する加速度センサに計測されたデータである。計測データは、3軸方向の加速度と時間とを対応付けた情報である。
【0034】
合図時刻情報は、計測者が対象者5に対して、運動の開始を合図した時刻と、計測者が対象者5に対して、運動の終了を合図した時刻とを保持する。以下の説明では、運動の開始を合図した時刻を「開始合図時刻」と表記する。運動の終了を合図した時刻を「終了合図時刻」と表記する。
【0035】
対象者管理テーブル153は、対象者5と対象者5が身に着ける加速度センサ10とを対応付ける情報を保持する。
図5は、対象者管理テーブルのデータ構造の一例を示す図である。
図5に示すように、対象者管理テーブル153は、対象者IDと、センサIDと、氏名と、補足情報とを対応付ける。対象者IDは、対象者5を一意に識別する情報である。対象者ID「U101〜U104」は、対象者5a〜5dを示すものとする。センサIDは、加速度センサを一意に識別する情報である。氏名は、該当する対象者の氏名を示すものである。補足情報は、該当する対象者5を補足する情報を示すものであり、学年や身長、体重などの情報が含まれる。
【0036】
図5に示す例では、対象者ID「U101」の対象者5a「富士太郎」は、センサID「s10a」の加速度センサ10aを身に着けて、運動を行うことを示している。
【0037】
計測結果テーブル154は、運動の計測結果を保持するテーブルである。
図6は、計測結果テーブルのデータ構造の一例を示す図である。
図6に示すように、この計測結果テーブル154は、対象者IDと、センサIDと、評価と、部分計測データとを対応付ける。
【0038】
対象者IDは、対象者5を一意に識別する情報である。センサIDは、加速度センサ10を一意に識別する情報である。評価は、開始合図時刻と比較して、対象者5が、適切に運動を開始しているかを示す情報である。
【0039】
たとえば、開始合図時刻と、対象者が運動を開始した開始時刻との差が閾値未満である場合には、対象者5が、開始の合図に合わせて適切に運動を開始しているといえるため、評価は「良」となる。開始合図時刻と、対象者が運動を開始した開始時刻との差が閾値以上であり、かつ、開始合図時刻よりも、開始時刻が早い場合には、対象者5が、開始の合図よりも前に運動を開始しているといえるため、評価は「早い」となる。開始合図時刻と、対象者が運動を開始した開始時刻との差が閾値以上であり、かつ、開始合図時刻よりも、開始時刻が遅い場合には、対象者5が、開始の合図に遅れて運動を開始しているといえるため、評価は「遅い」となる。
【0040】
部分計測データは、対象者5の計測データのうち、対象者が運動を開始した開始時刻から、終了時刻までの計測データである。部分計測データの時間長は、たとえば「60s」である。
【0041】
図3の説明に戻る。制御部160は、受付部161、特定部162、登録部163、通知部164を有する。制御部160は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)などによって実現できる。また、制御部150は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードワイヤードロジックによっても実現できる。
【0042】
受付部161は、加速度センサ10から計測データを受信し、受信した計測データを、バッファ151に登録する処理部である。受付部161は、入力部120を介して、計測者が開始の合図を行った旨の情報の入力を受け付けた場合には、受け付けたタイミングの時刻を、開始合図時刻としてタイマ140から取得し、開始合図時刻を合図時刻情報152に登録する。
【0043】
受付部161は、入力部120を介して、計測者が終了の合図を行った旨の情報の入力を受け付けた場合には、受け付けたタイミングの時刻を、終了合図時刻としてタイマ140から取得し、終了合図時刻を合図時刻情報152に登録する。なお、受付部161は、開始合図時刻に60sを加算した時刻を、終了合図時刻として算出してもよい。
【0044】
特定部162は、合図時刻情報152に設定された開始合図時刻と、バッファに格納された計測データとを比較し、部分計測データの開始時刻を特定する処理部である。たとえば、特定部162は、開始合図時刻を基準とする時間帯の計測データにおいて、閾値α以上となる加速度に至る加速度の時間変化を辿ることで、閾値α以上となる加速度が立ち上がりを開始する開始時刻を特定する。特定部162の処理は、
図2で説明した処理に対応する。
【0045】
図2の計測データ6aを用いて、特定部162の処理を説明する。特定部162は、開始合図時刻「ts」を基準とした時間帯7を設定する。この時間帯7の開始時刻は、「ts−t1」であり、終了時刻は「ts+t1」である。「t1」は、予め計測者に設定される時間である。特定部162は、時間帯7において、垂直方向の加速度が最初に閾値αを超えるポイント8aを特定する。特定部162は、ポイント8aから計測データ6aの波形を辿り、加速度が立ち上がりを開始する開示時刻ts10aを特定する。
【0046】
図2の計測データ6bを用いて、特定部162の処理を説明する。特定部162は、時刻「ts」を基準とした時間帯7を設定する。時間帯7に関する説明は、上記のものと同様である。特定部162は、時間帯7において、垂直方向の加速度が最初に閾値αを超えるポイント8bを特定する。特定部162は、ポイント8bから計測データ6bの波形を辿り、加速度が立ち上がりを開始する開示時刻ts10bを特定する。
【0047】
図2の計測データ6cを用いて、特定部162の処理を説明する。特定部162は、時刻「ts」を基準とした時間帯7を設定する。時間帯7に関する説明は、上記のものと同様である。特定部162は、時間帯7において、垂直方向の加速度が最初に閾値αを超えるポイント8cを特定する。特定部162は、ポイント8cから計測データ6cの波形を辿り、加速度が立ち上がりを開始する開示時刻ts10cを特定する。
【0048】
特定部162は、各センサIDに対応する計測データに対して上記処理を繰り返し実行する。特定部162は、特定した開始時刻と、センサIDとを対応付けた情報を、登録部163に出力する。
【0049】
登録部163は、特定部162からセンサIDと開始時刻との組を取得する。登録部163は、開始時刻から所定時間(60s)後の部分計測データを、バッファ151の該当するセンサIDの計測データから抽出する。登録部163は、センサIDと、対象者管理テーブル153とを比較して、センサIDに対応する対象者IDを特定する。
【0050】
登録部163は、合図時刻情報152の開始合図時刻と、部分計測データの開始時刻とを基にして、部分計測データを評価する。登録部163は、開始合図時刻と、開始時刻との差が閾値未満である場合には、対象者5が、開始の合図に合わせて適切に運動を開始しているといえるため、評価を「良」とする。
【0051】
登録部163は、開始合図時刻と、対象者が運動を開始した開始時刻との差が閾値以上であり、かつ、開始合図時刻よりも、開始時刻が早い場合には、対象者5が、開始の合図よりも前に運動を開始しているといえるため、評価を「早い」とする。登録部163は、開始合図時刻と、対象者が運動を開始した開始時刻との差が閾値以上であり、かつ、開始合図時刻よりも、開始時刻が遅い場合には、対象者5が、開始の合図に遅れて運動を開始しているといえるため、評価を「遅い」とする。
【0052】
登録部163は、上記処理を行い、対象者IDと、センサIDと、評価と、部分計測データとを対応付けて、計測結果テーブル154に登録する。登録部163は、特定部162からセンサIDと開始時刻との組を取得する度に、上記処理を繰り返し実行する。
【0053】
通知部164は、計測結果テーブル154の情報を、サーバ60に通知する処理部である。なお、通知部164は、サーバ60から、計測結果のリクエストを受け付けた場合に、計測結果テーブル154の情報をサーバ60に通知してもよいし、定期的に計測結果テーブル154の情報をサーバ60に通知してもよい。
【0054】
次に、本実施例に係る情報処理装置100の処理手順の一例について説明する。
図7は、本実施例に係る情報処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
図7に示すように、情報処理装置100の受付部161は、加速度センサ10から計測データを取得する(ステップS101)。受付部161は、センサIDと対応付けて、計測データをバッファ151に登録する(ステップS102)。
【0055】
受付部161は、入力部120を介して、計測者が開始の合図を行った旨の情報の入力を受け付けた場合には、受け付けたタイミングの時刻を、開始合図時刻としてタイマ140から取得する(ステップS103)。
【0056】
情報処理装置100の特定部162は、開始合図時刻を基にして、部分計測データの開始時刻を特定する(ステップS104)。情報処理装置100の登録部163は、開始時刻から終了時刻までの部分計測データを抽出する(ステップS105)。
【0057】
登録部163は、開始合図時刻と部分計測データの開始時刻とを基にして、対象者を評価する(ステップS106)。特定部163は、部分計測データに関する各種の情報を計測結果テーブル154に登録する(ステップS107)。
【0058】
情報処理装置100は、各計測データを全て取得していない場合には(ステップS108,No)、ステップS101に移行する。情報処理装置100は、各計測データを全て取得した場合には(ステップS108,Yes)、ステップS109に移行する。情報処理装置100の通知部164は、計測結果テーブル154を、サーバ60に通知する。
【0059】
次に、本実施例に係る情報処理装置100の効果について説明する。情報処理装置100は、対象者5に開始の合図が行われた時間帯において、加速度センサ10の加速度が立ち上がる時刻から所定時間後までの部分計測データを抽出して、記憶部150に登録する。これにより、対象者5が、計測者の合図に合わせて運動を開始することが出来ない場合であっても、対象者5が運動を開始してから終了するまでの計測データを一律に登録することができ、対象者の運動能力の計測を容易に行うことができる。
【0060】
情報処理装置100は、センサID、対象者IDと、部分計測データとを対応付けて、計測結果テーブル154に登録する。これにより、複数の対象者5が運動を行った場合でも、各対象者5の部分計測データを区別して、管理することができる。
【0061】
情報処理装置100は、運動開始合図付近の時間帯に計測された加速度を対象として、垂直方向の値が閾値以上となる加速度に至る加速度の時間変化を辿ることで、閾値以上となる加速度が立ち上がりを開始する開始時刻を特定する。これにより、垂直方向に変化する縄跳び等の運動開始時刻を正確に特定することができる。
【0062】
情報処理装置100は、開始合図時刻と、部分計測データの開始時刻とを基にして、対象者を評価している。これにより、対象者5が運動開始の合図に適切に反応しているかを測定者に通知して、今後の指導に役立てることができる。
【0063】
次に、上記実施例に示した情報処理装置100と同様の機能を実現するコンピュータのハードウェア構成の一例について説明する。
図8は、情報処理装置と同様の機能を実現するコンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。
【0064】
図8に示すように、コンピュータ200は、各種演算処理を実行するCPU201と、ユーザからのデータの入力を受け付ける入力装置202と、ディスプレイ203とを有する。また、コンピュータ200は、記憶媒体からプログラム等を読み取る読み取り装置204と、有線または無線ネットワークを介して他装置との間でデータの授受を行うインターフェース装置205とを有する。また、コンピュータ200は、各種情報を一時記憶するRAM206と、ハードディスク装置207とを有する。そして、各装置201〜207は、バス208に接続される。
【0065】
ハードディスク装置207は、受付プログラム207a、特定プログラム207b、登録プログラム207c、通知プログラム207dを有する。CPU201は、各プログラム207a〜207dを読み出してRAM206に展開する。
【0066】
受付プログラム207aは、受付プロセス206aとして機能する。特定プログラム207bは、特定プロセス206bとして機能する。登録プログラム207cは、登録プロセス206cとして機能する。通知プログラム207dは、通知プロセス206dとして機能する。
【0067】
受付プロセス206aの処理は、受付部161の処理に対応する。特定プロセス206bの処理は、特定部162の処理に対応する。登録プロセス206cの処理は、登録部163の処理に対応する。通知プロセス206dの処理は、通知部164の処理に対応する。
【0068】
なお、各プログラム207a〜207dについては、必ずしも最初からハードディスク装置207に記憶させておかなくても良い。例えば、コンピュータ200に挿入されるフレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、DVD、光磁気ディスク、ICカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ200が各プログラム207a〜207dを読み出して実行するようにしても良い。